医院拥有先进的西门子双源CT、西门子1.5T大孔径核磁共振、Aplio-i900超高端彩超、西门子16排螺旋CT、射频消融仪、彩超导航、口腔CT、西门子DR-X光机、DSA血管造影机、西门子高档彩超、大二郎神超高档彩超机、便携式彩超、数字胃肠镜、高清腹腔、宫腔镜、电切镜等内窥镜系统、骨科动力系统、电外科工作站、全自动微生物鉴定及药敏系统、全自动微生物鉴定及药敏系统、全自动微生物培养检测系统、全套病理科设备、层流手术室、麻醉设备和手术设备、透析室设备、ICU监护设备、婴儿洗浴设备、自动发药机、药品分包机、连体式牙科治疗机、全高清耳鼻喉科摄像系统、供应室全套消毒设备、全套洗衣设备、中心供氧系统等大中型医疗设备，可开展各项医疗工作，为患者提供医疗服务。
为进一步落实医疗卫生体制改革的精神，推动医疗服务高质量发展，不断提升医疗资源利用效率，乌兰察布市第三医院大力推进“智慧医院”建设，实现医共体内电子健康档案和电子病历共享、检查检验结果互认，提升医院服务能力建设和医疗服务连续性，加快建立远程医疗便民惠民，促进优质医疗资源下沉，实现双向转诊。此外，医院还建立放射影像云、动态超声云、临床检验云、网络心电云、中医服务云、远程病理云、巡诊查房云、远程医教云等"八大云平台”，更好地服务广大人民群众。医院与北京常春藤医学高端人才联盟合作，引进北京高端医疗资源，将建成1个省重点学科、3-5个市重点学科、6个特色中心(妇产中心、心脏中心、泌尿外科微创中心、消化内镜中心糖尿病一体化管理中心、骨科中心)。